从理论上讲，太空梯并不神奇。在地球赤道的海面上建造一个平台，用飞船放下一条长达10万公里的绳索，把它锚定在平台上，随着地球一起旋转，由于旋转所产生的离心力刚好抵消了地球的吸引力，它便得到了一个向外的张力，于是，太空梯就从地球到太空竖直起来了。它就像你在头顶上甩动一根一头拴两个小球的绳子一样。然后，用一个由激光提供能量的爬升器在缆绳上上下移动，运送飞船、建筑材料甚至乘客。
但是难就难在制造这根绳子的材料，它要异常坚硬又要异常轻巧，还要能抵抗任何腐蚀。为了这个曾被称为“无法得到”的材料，科学家们足足等待了几十年。直到1991年NEC公司的日本科学家饭岛住男发现了现在叫做纳米管的材料，事情才有了转机。进一步的研究发现碳纳米管有意想不到的性质，它比钢坚硬100倍，重量却只有钢的五分之一。现在碳纳米管已经走出实验室，进入实用阶段，可用它制成合成物，这样至少在理论上已经解决了太空梯的材料问题。不过一位材料工程师认为目前还没有掌握大规模地生产太空梯所需要的合成物质的技术，现在正在进行将这种物质从实验室走向实用的工作。
有了材料，如何来制造太空梯呢？科学家们设想，先把一个携带太空梯半成品的飞船或航天飞机发射到和地球同步的静止卫星所在的轨道上，使其和地球同步飞行。把这个半成品的太空梯从飞船上放下来，落到在赤道海面上的平台上。
这个平台类似一般的海上发射卫星或飞船的平台。把半成品的太空梯锚定在平台上。然后，飞船就漂浮在上面。接着再用一个由激光束提供能量的爬升器在这个太空梯的半成品上上下移动，把其他建造太空梯的缆绳拧在这个太空梯半成品上，进一步建造太空梯，这大约要用两年半的时间。这样，太空梯才最后建成。
建成后，这个爬升器就可以沿着太空梯把物资、成吨重的卫星甚至人缓缓运送到离地面36000公里的近地轨道上，时间大约需要七天半左右，回来也大约需要这么长的时间。进一步还可以建造通向月球甚至火星的行星际太空梯，到那时在太阳系里遨游就不是难事，而且价格低廉。目前估计需要几百美元运送一磅，将来争取实现用很少的美元就可以运送一磅物资。这样就可以解决当前困扰航天飞行高昂的价格问题。
当然，太空梯要抵御的灾难也不少。闪电和风云雨雪的冲击，穿越电离层的考验，小行星、彗星、流星的奔袭，原子氧和高层大气中的硫酸对缆绳的侵蚀和卫星、太空碎片的碰撞，再加上人类之间没有完结的自相残杀，难保不会有人打太空梯的主意。而这种碳纳米管对人类健康的影响也要考虑在内。这些问题都需要研究者加以考虑。近期就要开展把碳纳米管放在电离层中的试验。
一群有志于此的工程师和有战略眼光的投资家合作开办了一家位于西雅图的高升系统公司，它主动挑起了制造太空梯的重担。美国航空航天局的高级设计研究所已投资制造太空梯。全部资金需要70亿—100亿美元。
高升系统公司的专家认为第一架太空梯将在下一个十年建成。有的专家则说从这次会议召开之日起，可望十五年内竖起第一架太空梯。
太空中是谁“操纵”植物的生长方向
植物的枝干为什么往上长，根却往地下扎，或许很少有人去思考。目前，科学家希望借助空间科学，揭示植物的生长奥秘。
农民播种时，从来不会考虑种子在土壤里的状态，没有人在意种子萌芽之后，为什么根总是往下长，而茎干却是往上长。我们知道，人很容易分辨方位，因为人有一套非常复杂的感觉系统，那么，植物怎么分清方向呢？植物也有感觉器官吗？这些问题长期以来困扰着科学家。
当植物长到一定的高度后，把花盆倾斜，但植株仍朝上生长。
科学家们首先想到的是重力，他们从物理学角度认为，地球的引力一定是影响植物生长方向的重要因素。当时，进化论的鼻祖达尔文曾观察到，植物的芽和根在改变生长方向时，各部分细胞的生长速度不同，但这一切又是由谁来决定的呢？达尔文无法做出更进一步的解释。
1926年，美国植物生理学家弗里茨·温特做了一个实验，他使植物的胚芽鞘一面受光，另一面对着无光的黑暗处。结果胚芽鞘的生长发生了有趣的变化，渐渐朝着有光的方向弯曲。后来，温特从胚芽鞘中分离出一种化合物——植物生长素，它具有促使植物生长的功能。当胚芽鞘受到光照时，生长素就聚集到遮阴的一侧，而生长素的积累使遮阴部分生长加快，受光部分则由于缺少生长素而生长较慢，导致植物生长弯曲。
于是温特认为，植物茎或叶片的弯曲是由于生长素在组织内的不对称分布造成的。许多植物的生长都有向光性，但在北半球许多森林中的树木，其主干都是笔直朝上生长的，而太阳从来没有在它们的正上方光顾过，况且有些树木还是从一些被埋在见不到阳光的土壤里萌发出来的。
自从温特发现植物生长素的秘密后，很多科学家都投入到这一研究领域。他们又发现，植物根总是朝着地心引力的方向生长，通过植物生长素在根细胞里不同的分布来实现，于是这些科学家提出，也许有一种被称为“平衡面”的重力感应物流向根细胞的底部，从而影响生长调节剂在细胞中的分布。可是这种“平衡面”究竟属于何物？又是如何起作用的呢？科学家们一时无法知晓。
科学家认为，重力在植物的方向感知方面充当了某种重要角色，并且影响着植物的诸多表现行为，但植物究竟怎样“感觉”到重力的牵引，并以何种方式回应重力的牵引作用尚不清楚。
重力的牵引是如何导致植物在生长过程中的生化反应变化呢？这又成为科学家感兴趣的研究内容。
美国俄亥俄州立大学的植物学家迈克尔·埃文斯以及同事提出了新的理论：
无机钙对于植物的生长方向起着举足轻重的作用。他们在研究中发现，植物的弯曲生长过程中，无论是根冠下侧部位还是芽的上侧部位，都存在着高含量的无机钙。
那么，无机钙又是如何使植物辨别方向的呢？埃文斯解释说，因为根冠有着极为丰富的含淀粉体的细胞，而淀粉体是一种贮存淀粉和大量无机钙的大荚膜，在重力的作用下，淀粉体就会把内部的钙送到根冠下侧。这时，如果用特殊的实验手段去阻止钙的移动，植物就不会按正常的方式去生长。同样，植物的芽虽然没有冠部，但也含有丰富的淀粉体，淀粉体也能将其内部的无机钙送到上侧的细胞中，这说明，无机钙对植物生长方向起着不可忽视的重要作用。
一些科学家推测，当植物细胞中的流动物质（原生质）在重力的作用下向下流动的时候，细胞壁上的压力会相应地发生变化并产生某种信号，以此来辨别哪是“上”，哪是“下”。
美国宇航局计划近期用航天飞机把植物种子送上天，希望揭开植物生长的奥秘。美国宇航局“生命/磁场”实验的主要负责人卡尔·哈森斯坦说：“航天飞机将把亚麻种子送上地球轨道，在那里，将由计算机控制种子萌发时所需要的水与温度。种子在这种环境中，重力已经变得微乎其微了，同时，植物细胞中的原生质，以及淀粉颗粒的运动也将发生变化。”
植物在太空中生长已经不是新鲜的实验，但这项实验是植物首次在“人造重力”环境下生长的实验。它将给植物生长环境提供人造磁场（相当于人造重力环境），细胞中的原生质将在人造磁场的影响下运动，包括淀粉颗粒也将“感觉”
到这种磁力。科学家介绍说，颗粒本身并没有磁性，但它们可以被磁化，如果把磁铁靠近它们，它们会产生一个微弱的磁场，科学家可以借此来移动淀粉颗粒。
科学家指出，研究淀粉颗粒在不同环境下的运动状态可能有助于揭开种子萌发方向的秘密。
火星上吃啥
去火星探险或移民一直是科学家们的梦想。但是如果有一天此梦成真，抵达火星后的人类该吃些啥呢？美国康奈尔大学科学家琼·亨物特领导的研究小组为未来进行火星之旅的宇航员们拷贝一份火星食谱，这份食谱包括200种食品，菜类、肉类、汤类等品种样样俱全。不过所有食品全是素食，原料都取自大豆、小麦、西红柿、胡萝卜和一些在火星环境下能在营养液中栽培的作物，食谱中所谓的“劳菜”也是由小麦制成的替代品。
火星位于地球轨道之外，属于外行星，火星之行肯定是一次比登月还要漫长的旅行，因此火星的引力只有地球的三分之一，即60千克的人到火星上只有20千克。因此，火星宇航员体内的血液中铁的含量要保持低水平。美国的琼·亨特小组经过近两年的研究发现，未来火星人食谱需要这方面的要求。
旅行太空补充给养
即使只是去火星上进行短期实地考察或旅行，想要自己携带空气和饮水也是比较困难的，如果想在火星上建立长期考察基地，就更不可能从地球上运送这些生命必需品了，唯一的办法是在火星上就地解决这些问题。
怎样在火星上制造空气和水呢？美国麻省理工学院自然资源科学家唐·萨多韦设想了利用火星土壤中的普通铁矿石产生氧气的技术；美国田纳西州范德比尔特大学的化学家肯·德贝拉克则介绍了如何从火星上的黏土和矿物中提取饮用水的方法。
由于火星地表到处都有富含氧化物的矿石，因此，不必钻深井就能得到这些矿物。为了制造氧气，萨多韦设计出一种用微型核反应堆作动力的冰箱大小的电化学电解槽，如果给矿石通上450安培的电流使其熔化并电解，就可以使金属混合物从装置的负电极分离出来，而装置的正电极则可以释放出氧气。一个人一天约需呼吸2.75公斤氧，而萨多韦设计的电解槽可以从8公斤矿石中提取出这些氧，唯一的副产品是铁的混合物。当然，萨多韦设计的电解槽不可能解决火星考察的所有问题，因为氧必须与氮混合才能成为适于呼吸的空气。
那么，人所需要的饮水又如何解决呢？尽管最近美国航空航天局（NASA）宣布，在火星上发现了冰冻水，但怎样得到冰冻水则是另一回事。况且，在存在大量冰冻水的火星两极不适宜建立研究基地，而且，即使在火星上气候适宜的地区藏有冰冻水，通常也不适宜作为饮用水，因为这种冰冻水很可能太咸。
因此，范德比尔特大学的德贝拉克认为，更好的办法是从火星土壤的黏土和矿石中提取化学合成水。具体方法是将收集的火星大气（含有95%的二氧化碳）加热到31摄氏度以上，再对这些气体施加大于72个标准大气压的压力。在这种情况下，二氧化碳将处于“超临界状态”，这时的二氧化碳将成为非常有效的溶剂，从而可将黏土和矿石中的化学合成水分子分离出来，就像人们常常用这类溶剂分离咖啡中的咖啡因一样。
德贝拉克发现，“超临界状态”二氧化碳可以从水合物中提取8%的水，这虽然不算多，但方法简单有效。当二氧化碳压力降低到60个标准大气压时，水会凝结出来，这样得到的水相当干净，只是其中含有少量二氧化碳，而这正是人们经常利用的“碳酸气”，因此可以放心地饮用。
宇航员太空生存探秘
太空环境与地球表面环境有很大不同，最显著的是失重，人体所有与重力有关的感受都发生异常。此外，还有高真空、缺氧、极度的温度变化、可怕的宇宙辐射、大量的微陨尘等，所有这些都会对人体产生致命危害。“神舟五号”飞船航天员在太空是如何生活的？
1.衣：航天服总重10公斤
在太空穿衣服不仅是为了保暖、遮体，主要是为了保护生命。
航天服的功能是维持大气压力、提供氧气、排除二氧化碳，防宇宙辐射、隔热、防微粒尘，保护航天员在太空的生命安全。
航天服由特殊的服装、头盔、手套和航天靴组成。从功能上看，航天服有舱内服、舱外服两种；从服装内压上看，有低压服、高压服之分；从结构上看，可分为软式、硬式和软硬结合的航天服。无论哪种航天服都由多层组成，必须相互连接形成一个整体，各层质量要高、重量要轻、厚度要薄，以免影响航天员的行动。
“神舟五号”使用的是舱内低压航天服，大体分为4层：第一层为内衣裤，布料是纯棉布；第二层是保暖层，它和内衣裤结合，选用太空棉制成；第三层为通风散热层，由很长的微细管道连接在衣服上，在人体与外界隔绝的情况下，它可以把人体产生的热、水和气味带出去；第四层是气密加压限制层，通过充气加压，使身体有足够的压力。舱外航天服还要加上真空隔热层。
航天飞机或飞船发射时，航天员必须穿上橘红色的加压服。它的主要功能是在航天器座舱发生故障而丧失压力时，给航天员提供正常的大气压，帮助航天员安全返回地面；如果航天员降落到水中，它还能保暖防寒，而且橘红色既醒目又防鲨。
进入轨道后，航天员的穿着比较随意，可以是长袖服装或短袖运动衫，甚至是短裤。在向地面报告工作时，他们会穿上较正式的飞行服。
进行舱外行走时，航天员必须穿上舱外活动太空服。它由特殊材料构成，可以防热、防寒、防太空碎片、防宇宙尘、防辐射和提供氧气等。活动服包括上身、手臂、下肢和头盔等部分。航天员在舱外活动8小时，必须返回充电和补充消耗品。舱外活动服使用24次后，就要送回地面进行保养和维修。
中国航天员的首批航天服摸起来质感很好，既漂亮又精致。整套衣服的主色调是乳白色的，局部位置镶有天蓝色的边线。衣服心脏部位有一个可以拧动的圆形装置，用来调节衣服内的压力、温度和湿度。衣服右腹部位置有一根细管，是航天员的通信工具；左腹部处有两条管路，是给航天员供氧和排放二氧化碳的设备。这种航天服属舱内航天服，除了头盔和胶皮手套，整个航天服是用一种特殊的高强度涤纶做成的，能够满足航天员在飞行上升段和返回地面时的各种要求。
中国航天服是连体式造型，胸前有两条呈V字形的拉链。打开拉链，将腿伸进去，便可循序地穿在身上。整套衣服重约10公斤，航天员在正常情况下穿戴整齐需要3分钟时间。航天手套是按照航天员手的大小定做的，手套与服装袖口用压力密封分离环相连。航天靴由压力靴和舱外热防护套靴组成，其中压力靴是服装气密加压限制层的延续。航天头盔由头盔壳、面窗结构和颈圈等组件构成。头盔具有减震、隔热、消声、通风、供氧等功能。
据专家介绍，一套航天服的价格与一辆豪华轿车差不多。
2.食：太空菜单80多道
特定的航天环境使航天员的口味要求变得非常特殊，吸收消化能力也受到一定影响。航天食品就是为适应这些特点而生产的。